(57)【要約】【課題】液体燃料混合器を提供する。【解決手段】主にケース体、少なくとも１個以上の散熱部品、通気不通液膜を含む。該ケース体は第一内部空間と第二内部空間を形成し、しかも該第一内部空間と該第二内部空間は相互に隣接し、該第一内部空間と該第二内部空間に接続し、区画に用いるケース体は少なくとも１個以上の進気口、及び少なくとも１個以上の出水口を具え、該第二内部空間は液体燃料の充填に用いる。該散熱部品は該第一内部空間に設置する。該通気不通液膜は進気口に設置する。本考案は凝結水が内壁に凝集するのを防止するため、該第一内部空間の底端に一種の坂及び/或いは流導引の構造を具え、しかも出水口は該坂及び/或いは流導引構造の低い側の末端に設置する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
主にケース体、少なくとも１個以上の散熱部品、通気不通液膜を含み、
該ケース体は第一内部空間と第二内部空間を形成し、しかも該第一内部空間と該第二内部空間は相互に隣接し、該第一内部空間と該第二内部空間に接続し、区画に用いるケース体は少なくとも１個以上の進気口、及び少なくとも１個以上の出水口を具え、該第二内部空間は液体燃料の充填に用いることを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項２】
請求項１記載の液体燃料混合器において、前記液体燃料混合器はさらに逆流防止弁を含み、該出水口に設置することを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項３】
請求項１記載の液体燃料混合器において、前記液体燃料混合器はさらに圧力弁を含み、該進気口に設置することを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項４】
請求項１記載の液体燃料混合器において、前記第一内部空間と該第二内部空間は上下に隣接することを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項５】
請求項１記載の液体燃料混合器において、前記第二内部空間はL型空間構造を呈することを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項６】
請求項１記載の液体燃料混合器において、前記散熱部品は散熱フィンであることを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項７】
請求項１記載の液体燃料混合器において、前記ケース体は進風口を具え、しかも該進風口は該第一内部空間と相互に通じ、該進風口は管径により直接該液体燃料混合器に接続し、気体生成物を排出する出口とすることを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項８】
請求項１記載の液体燃料混合器において、前記第一内部空間の底端には一種の坂及び/或いは流導引の構造を具えることを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項９】
請求項８記載の液体燃料混合器において、前記出水口は該坂及び/或いは流導引の低い側の末端に設置することを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項１０】
請求項１記載の液体燃料混合器において、前記ケース体は熱伝導材料であることを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項１１】
請求項１０記載の液体燃料混合器において、前記熱伝導材料は抗酸化処理を施した金属材料であることを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項１２】
請求項１記載の液体燃料混合器において、前記ケース体は化学材料であることを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項１３】
請求項１２記載の液体燃料混合器において、前記化学材料は抗酸化処理を施した材料であることを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項１４】
請求項１記載の液体燃料混合器において、前記液体燃料はメタノール水溶液であることを特徴とする液体燃料混合器。
【請求項１５】
請求項１記載の液体燃料混合器において、前記燃料電池は直接メタノール燃料電池であることを特徴とする液体燃料混合器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は一種の燃料電に使用する液体燃料を貯蔵する液体燃料混合器に関する。特に液体電池が生成する水反応物を回収することができる液体燃料混合器に係る。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は燃料と酸化剤中に蓄えられた化学エネルギーを電極反応を通して電気エネルギーに転換する発電装置である。現在ある燃料電池を電解質の性質で分類すると、アルカリ性燃料電池、燐酸燃料電池、陽子交換膜燃料電池、溶融炭酸塩燃料電池、固体酸化物燃料電池の５種がある。
【０００３】
該陽子交換膜燃料電池はいわゆる直接メタノール燃料電池を含み、メタノールを直接燃料とするため、水素に変化させる必要がなく、現在開発されている中ではエネルギー効率が高い技術の一つである。その応用目標は大型の発電所、自動車用発電機、携帯式電源などを含む。
【０００４】
現在、燃料電池の技術開発がぶつかっている問題の内、燃料供給システムの設計は多くのメーカーが取組んでいる課題である。これは燃料電池が化学反応を行った後に生成される水生成物をいかにして回収し運用するかを含む。また燃料電池の小型化も業界の課題となっている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案の主な目的は、液体燃料混合器を提供し、燃料電池が生成する水生成物を回収可能で、燃料電池が必要とする液体燃料を貯蔵する。
【０００６】
本考案のさらに一つの目的は、液体燃料混合器を提供し、コンデンサーと燃料混合槽を一体とした構造で、燃料電池の総体積を小型化可能である。
【０００７】
上述の目的のため、本考案は、ケース体、少なくとも１個以上の散熱部品、通気不通液膜を含み、
該ケース体は第一内部空間と第二内部空間を形成し、しかも該第一内部空間と該第二内部空間は相互に隣接し、該第一内部空間と該第二内部空間に接続し区画に用いるケース体は少なくとも１個以上の進気口、及び少なくとも１個以上の出水口を具え、該第二内部空間は液体燃料の充填に用い、
該散熱部品は該第一内部空間に設置し、該通気不通液膜は進気口に設置することを特徴とする液体燃料混合器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の考案は、主にケース体、少なくとも１個以上の散熱部品、通気不通液膜を含み、
該ケース体は第一内部空間と第二内部空間を形成し、しかも該第一内部空間と該第二内部空間は相互に隣接し、該第一内部空間と該第二内部空間に接続し、区画に用いるケース体は少なくとも１個以上の進気口、及び少なくとも１個以上の出水口を具え、該第二内部空間は液体燃料の充填に用いることを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項２の考案は、請求項１記載の液体燃料混合器において、前記液体燃料混合器はさらに逆流防止弁を含み、該出水口に設置することを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項３の考案は、請求項１記載の液体燃料混合器において、前記液体燃料混合器はさらに圧力弁を含み、該進気口に設置することを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項４の考案は、請求項１記載の液体燃料混合器において、前記第一内部空間と該第二内部空間は上下に隣接することを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項５の考案は、請求項１記載の液体燃料混合器において、前記第二内部空間はL型空間構造を呈することを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項６の考案は、請求項１記載の液体燃料混合器において、前記散熱部品は散熱フィンであることを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項７の考案は、請求項１記載の液体燃料混合器において、前記ケース体は進風口を具え、しかも該進風口は該第一内部空間と相互に通じ、該進風口は管径により直接該液体燃料混合器に接続し、気体生成物を排出する出口とすることを特徴とする液体燃料混合器としている。
【０００９】
請求項８の考案は、請求項１記載の液体燃料混合器において、前記第一内部空間の底端には一種の坂及び/或いは流導引の構造を具えることを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項９の考案は、請求項８記載の液体燃料混合器において、前記出水口は該坂及び/或いは流導引の低い側の末端に設置することを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項１０の考案は、請求項１記載の液体燃料混合器において、前記ケース体は熱伝導材料であることを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項１１の考案は、請求項１０記載の液体燃料混合器において、前記熱伝導材料は抗酸化処理を施した金属材料であることを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項１２の考案は、請求項１記載の液体燃料混合器において、前記ケース体は化学材料であることを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項１３の考案は、請求項１２記載の液体燃料混合器において、前記化学材料は抗酸化処理を施した材料であることを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項１４の考案は、請求項１記載の液体燃料混合器において、前記液体燃料はメタノール水溶液であることを特徴とする液体燃料混合器としている。
請求項１５の考案は、請求項１記載の液体燃料混合器において、前記燃料電池は直接メタノール燃料電池であることを特徴とする液体燃料混合器としている。
【考案の効果】
【００１０】
本考案は液体電池が生成する水反応物を回収することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１、２に示すように、本考案液体燃料混合器１は燃料電池が必要とする液体燃料２を貯蔵する。本考案に適用する燃料電池は直接メタノール燃料電池(DMFC)とすることができ、該液体燃料混合器１は該直接メタノール燃料電池が必要とするメタノール水溶液２を貯蔵する。本考案は他種の液体燃料を使用する燃料電池装置にも適用可能である。
【００１２】
図１に示すように、本考案液体燃料混合器１はケース体１０、少なくとも１個以上の散熱部品１２、通気不通液膜１４を含む。
該ケース体１０は第一内部空間１００と第二内部空間１０２を形成し、しかも該第一内部空間１００と該第二内部空間１０２は相互に隣接する。図１に示すように、該第一内部空間１００と該第二内部空間１０２は上下に隣接し、該第二内部空間１０２はL型空間構造を呈する(該空間構造に限定するものではない)。該第一内部空間１００と該第二内部空間１０２に接続し、区画に用いるケース体１０は、進気口１０４、出水口１０６を具える。具体的には、該第一内部空間１００の底端には一種の坂及び/或いは流導引の構造を具え、該出水口１０６を該坂及び/或いは流導引構造の低い側の末端に設置する。こうして内壁に凝結水が凝集することを防止する。
【００１３】
該散熱部品１２は該第一内部空間１００に設置するため、該第一二内部空間１００は主に凝結空間とし、該液体燃料混合器１は一般のコンデンサーが備える機能を兼備える。一方、該第二内部空間１０２は本考案中では液体燃料２の収納に用いる。
【００１４】
該散熱部品１２は例えば散熱フィンの構造とすることができ、しかも図２に示すように、該散熱部品１２は該ケース体１０の内壁上に設置するなどの実施方式とし、該ケース体１０の第一内部空間１００に設置することもできる。
【００１５】
該通気不通液膜１４は該進気口１０４に設置する。具体的な実施方式では、該通気不通液膜１４は該進気口１０４を緊密に覆蓋し、しかも該ケース体１０に固定する。該通気不通液膜１４の設置により、該第二内部空間１０２の液体燃料２は、高温により蒸発した水蒸気１６が該通気不通液膜１４を通過し該第一内部空間１００に進入し、さらに水蒸気１６は該第一内部空間１００で行われる凝結作業に一緒に加わることになる。
【００１６】
本考案の液体燃料混合器１はさらに逆流防止弁１８を含む。該逆流防止弁１８は該出水口１０６に設置し、該逆流防止弁１８の機能は該第一内部空間１００の凝結水に該第二内部空間１０２に向かう単一方向のみの流動を許すことである。さらに該第二内部空間１０２の液体燃料２が該出水口１０６位置まで上昇した時にも、該逆流防止弁１８の逆流防止作用により該第一内部空間１００へと流れることはない。
【００１７】
図２に示すように、該第一内部空間１００外側のケース体１０においてさらに進風口１０８を設置し、該進風口１０８は該第一内部空間１００と相互に通じる。該進風口１０８の管径により直接燃料電池に接続し、気体生成物の出口とすることもできる(図示なし)。直接メタノール燃料電池を例とすれば、該進風口１０８は管径により直接メタノール燃料電池に接続し、水蒸気生成物を排出する出口となる。
【００１８】
さらに図３に示すように、本考案の液体燃料混合器３中では、該第一内部空間１００と該第二内部空間１０２を区画するケース体１０は、少なくとも１個以上の進気口１０４を具える。しかも該液体燃料混合器３は圧力弁１９を含み、該圧力弁１９は該進気口１０４に設置する。該圧力弁１９の設置により、該第二内部空間１０２内の安全気体圧を保持可能で、異常高圧により該通気不通液膜１４に損害を及ぼすことを防止する。水蒸気１６が形成する気体圧がある安全設定値を超えると、該圧力弁１９は自動的に開き、少量の水蒸気１６を該第一内部空間１００に直接入れる。気体圧が安全設定値を回復すると、該圧力弁１９は自動的にゆっくりと閉まる。
【００１９】
本考案の液体燃料混合器１、３内の凝結空間とする該第一内部空間１００により良い凝結効果を持たせるために、該液体燃料混合器１、３のケース体１０の材質は熱伝導材料とし、しかも抗酸化処理を施した金属材料が最適である。当然、該液体燃料混合器１、３のケース体１０の材質は、プラスチックなどの抗酸化処理を施した化学材料を選択することもできる。
【００２０】
本考案の液体燃料混合器１、３は該第一内部空間１００をコンデンサーとして利用し、該第二内部空間１０２を燃料電池が必要とする液体燃料２の貯蔵に利用することで、空間を有効に利用し、燃料電池の総体積を明らかに縮小することができる。
【００２１】
本考案はさらに、公知の燃料電池では必須であった水溶液貯蔵槽を省き、該第一内部空間１００からの凝結水を直接運用し、液体燃料の希釈作業を行うため、燃料電池をさらに小型化することができる。また、該第一内部空間１００の凝結水は重力の作用を受け下方の該第二内部空間１０２へと流動するため、ポンプを不要とし、これによっても燃料電池の小型化を進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本考案液体燃料混合器の断面図である。
【図２】図１のＩ-Ｉ線における横断面図である。
【図３】本考案液体燃料混合器の別実施例の断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  液体燃料混合器
１０  ケース体
１００  第一内部空間
１０２  第二内部空間
１０４  進気口
１０６  出水口
１０８  進風口
１２  散熱部品
１４  通気不通液膜
１６  水蒸気
１８  逆流防止弁
１９  圧力弁
３  液体燃料混合器
２  液体燃料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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